电工电能新技术

作者：徐铖1,2， 唐西胜1,2， 刘冠杰1

单位：1. 中国科学院电工研究所， 北京 100190;
2. 中国科学院大学， 北京 100049

关键词：主动磁轴承； 控制时滞； PID控制器； 自适应控制

基金：国家重点研发计划项目（2023YFB2406300）

在线调整比例-积分-微分（PID）控制器参数对于优化主动磁轴承(AMB)系统的运行性能具有决定性作用。然而，现有参数设计方法常常忽略控制器响应周期和轴承线圈电感效应引入的控制时滞，导致基于闭环传递函数计算的PID参数无法确保系统稳定性。为此，本文研究了表征控制时滞的AMB系统运行特性，并基于PID算法构建了考虑控制时滞的AMB系统控制参数计算模型。进一步，建立了计及控制时滞的AMB系统数值模型，并搭建了AMB刚性转子系统实验平台，实验和仿真研究了主动磁轴承在不同转子频率和PID参数下的运行性能。同时，分析了控制时滞下PID参数与系统性能之间的映射关系，据此提出一种基于转子频率的自适应PID参数整定策略，实验测试结果表明所提控制策略能够实现转子以较小的振动在全转速区稳定运行。

来源：2025年第8期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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